Nature子刊:脑膜炎影响长久,或改变大脑免疫细胞构成
2019/03/21
把病毒从脑中清除一切就恢复正常了吗?脑膜炎的影响比你想象的更深远。

脑膜炎是一组感染大脑内层的严重疾病,它会影响身体未来对抗此类感染的能力。根据发表在《Nature Immunology》上的一项新研究:感染会对脑膜免疫细胞群产生长期影响,脑膜外的细胞取代它们,变得不太可能识别和抵御未来病毒的攻击。该研究得到了美国国立卫生研究院的国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的资助。


该研究的资深作者、NINDS科学家Dorian McGavern博士说:“感染后,大脑的免疫细胞的结构会发生变化。通常保护大脑免受外来入侵者侵害的免疫细胞会死亡,取而代之的是身体其他部位的细胞。这些新细胞的改变会影响它们应对未来的挑战和新感染的反应。”

第一道防线

通过实时成像技术,McGavern博士和他的同事们详细观察了小鼠的脑膜巨噬细胞。这些巨噬细胞是一种免疫细胞,生活在覆盖大脑和几岁的保护层脑膜中。研究人员在硬脑膜(脑膜的最外层)的血管中发现一组巨噬细胞,它有助于在血液到达脑组织之前从血液中捕获病原体。与在其他大脑区域中发现的紧密密封的血管相比,硬脑膜中的血管相对开放,并且硬脑膜中的巨噬细胞通常作为抵抗有害血液性病原体的第一道防线。

McGavern博士和团队观察到,在正常情况下,脑膜巨噬细胞对威胁时刻保持警觉,时刻观察它们的环境。


脑膜巨噬细胞(以白色,红色和蓝色显示)持续警惕对脑组织的潜在威胁。图片来源:McGavern实验室,NINDS。

“替补”巨噬细胞

接下来,他们观察了淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒(LCMV)感染后巨噬细胞是如何变化的,该病毒靶向脑膜导致病毒性脑膜炎。在感染后的两天里,脑膜中抗病毒细胞因子水平升高。四天后,三分之一的脑膜巨噬细胞被感染,并显示许多参与对抗病毒的基因的活性。

随后,在病毒被清除和脑膜炎消退后,McGavern博士和他的同事们调查了这种感染的长期影响。在一周内,大部分被感染的巨噬细胞死亡,并被免疫细胞从该区域清除,留下一个耗尽的脑膜巨噬细胞库存。这种供应由单核细胞补充,即从血液中“招募”的免疫细胞。


DOI:10.1038 / s41590-019-0344-y

其中一些单核细胞最终变成巨噬细胞,但其性质与原始细胞不同。研究小组发现,新的巨噬细胞缺少一种检测细菌的特殊受体,使其在应对未来感染方面效果较差。

新的巨噬细胞也有较低水平的另一种受体,它能识别大脑化学物质乙酰胆碱——通常能减轻脑膜巨噬细胞的炎症。新的巨噬细胞对这种信号反应较慢,难以“平息”感染引起的炎症反应。这些结果表明,在病毒离开系统很长时间后,大脑中的感染会产生持久的影响。

McGavern博士说:“这些发现表明,除了确定感染的类型外,了解是否感染了早期的病毒也很重要,因为这可能影响系统的反应。将病毒‘排出’大脑并不一定意味着一切都恢复正常。”

当然,还需要进一步的研究来了解脑膜巨噬细胞的其他功能,以及这些细胞如何对其他类型的病毒和细菌做出反应。

参考文献:

Meningitis changes immune cell makeup in the mouse brain lining

Infection drives meningeal engraftment by inflammatory monocytes that impairs CNS immunity


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